基于dw的成績評定系統設計_軟件工程碩士論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 附 3： 學科提高獎 某學科平均成績 與上學年最近一次同類學校 平均成績 比較，如 平均分名次 提高則 該學科所有教師可獲獎 ，如保持名次不變或名次下降，則不給獎。（八年級物理、九年級化學均以上一學年相應時間的數學成績為參考。） 學科目標獎 15 某學科某學期平均成績達到或超過該 學期全區同類（或片區同類）學校 平均成績，即該學 科所有教師可獲獎。 個人保位獎 有 2 人及以上在同年級同學科教學的前提下，教師個人教學成績連續 2 學期在學校保持年級第一不變，可獲保位獎。（七年級第一學期以學年初語文、數學入學考試成績排位為參考， 八年級物理、九年級化學均以上學年最近一次同類型（全區或片區）考試的數學成績為參考 ） [4].基本流 班級匯總查詢 a) 選擇 班級匯總查詢 ， 顯示 “ 班級匯總查詢 表”模板如圖； b) 在第一排依次填入或選擇：年級、學期、考試（系統將查詢考試時間表到單選列表框）； c) 查出這些學科的 同類學校平均分 、 同類學校優生率 、 同類學校及格率 、 同類 學校低差率 ， 還有這些學科的全校 及各班的 平均分 、 優生率 、 及格率 、 低差率 （ 查詢高粒度的 成績匯總事實 表 ， 先暫 存到二維數組 ） ，顯示到 Excel 表格中，用例結束 ； [5].基本流 成績分布對比查詢 全校的、同學科各班級 /教師對比、同班各學科對比。步驟略。 16 [6].基本流 歷次成績變化查詢 全校的、同班各學科、同學科各班級 /教師歷次考試成績變化對比，用 T 標準分的平均分。步驟略。 17 [7].基本流 班級學生成績深析 同班各學科變化對比、班內學生成績變化對比，用 T標準分。步驟略。 18 19 第三章 成績管理系統的數據倉庫設計 數據倉庫設計的特殊性 數據倉庫具有面向主題的、集成的、不可更新的、隨時間的變化而不斷變化的特點 。本項目中的 成績管理系統從 應用 上 分析，應 屬于數據倉庫系統。如果只為了記錄學生的某次考試成績以用于統計平均分和發布成績單， Excel 的功能已足夠，然而本系統希望對整個學校的學生的歷次各類成績進行決策分析，在智能教學網絡平臺建成后，還要包括學生學習過程中的各種檢測數據，這絕大部分都是不可更新的歷史記錄，很符合數據倉庫的特點。 數據倉庫的特點決定了數據倉庫系統的設計不能采用開發傳統的 OLTP 數據庫一樣的設計方法。 數據倉庫系統的原始需求不明確，且不斷變化 和 增加，開發者最初不能確切了解到用戶的明確而詳細的需求，用戶所能提供的無非是需求的大的方向以及部分需求，更不能較準確地預見到以后的需求。因此，采用原型法來進行數據倉庫的開發是比較合適的，因為原型法的思想是從構建系統的簡單的基本框架著手，不斷豐富與完善整個系統。 因此，本系統的數據倉庫采用了原型法進行開發。針對當前學校普遍只保存有統考成績，作為初次開發的原型，本系統暫只處理統考成績，下面作詳細介紹。 概念模型設計 確定數據倉庫主題 我們的數據倉庫主題就是學生考試成績進行多維 淺層次 分析，屬于成績管理數據集市。多維分析的方向是： ? （學科方向）某次考試 不同學科 ,學生不同學科的 成績 情況 ； ? （班級 /學生方向） 同學科 不同 班級 /學生 、教師的 成績 情況； ? （時間方向）同教師、同科、同班、同學生歷次考試成績情況； 概念模型 成績主題與學生主題 (學籍管理系統 )、課程主題 (課程管理系統 )、教師主題 (教師管理系統 )有聯系，如 下 圖 所示 ： 20 成 績 課 程教 師學 生考 試班 級學 號學 生 姓 名年 級原 始 分 數標 準 分 數考 試 時 間考 試 名 稱課 程 名課 程 安 排1 . . m1 . . mm . . 1n . . m 圖 31 成績 ER 圖 邏輯模型設計 雪花模型 成 績 分 析課 程班 級教 師考 試 時 間學 生班 課 程 圖 32 成績管理雪花模型 可以發現整個 成績管理 可以從 （班級 －＞ 學生 ） 、 （課程－＞教師）、（考試時間）三個方 向 進行 ，并希 望對相關的維度進行深入的分析，所以需要建立 雪花模式 ，如圖 68所示 。 這樣，就成了一個數據立方體，如圖 33 所示。 21 圖 33 成績立方體 事實表設計 事實表 是 數據倉庫中最大的表，設計時，我們考慮到事實表傾向于更多的行和更少的列，維表則相反。除了各維表的鍵列之外，事實數據我們采用單科的原始成績、 T 標準分、百分等級，都是數值類 型。采用單科的目的是為了系統能適應各類檢測與考試。 接下來的步驟是定義事實表的粒度。定義了事實表的粒度，則事實表能表達數據的詳細程度就確定了。 事實表從粒度的角色來劃分可以分為三類，分別是交易粒度事實表（ Transaction Grain）、周期快照粒度事實表（ Periodic Snapshot）和累計快照粒度事實表（ Accumulating Snapshot）。在事實表的設計時，一定要注意一個事實表只能有一個粒度，不能將不同粒度的事實建立在同一張事實表中。 交易粒度事實表的來源伴隨交易事件成生的數據，例如 我們系統的成績事實表(FactPerformance)，所以也叫原子事實表。 周期快照事實表是用來記錄有規律的，固定時間間隔的業務累計數據。累積快照事實表用來記錄具有時間跨度的業務處理過程的整個過程的信息。這兩種是高粒度的聚集事實表，這些高粒度的聚集事實表總是具有較少的維度。通常在建立這些聚集事實表的時候，我們會去掉一些維度或者縮減某些維度的范圍。也正因為如此，聚集事實表應該和其對應的原子事實表一起使用。當需要更詳細信息時，可以訪問其對應的原子事實表。 本數據倉庫的 事實表 設計如下： 表 31 原子粒度的成 績事實表 (XXPerformance) 22 字段名稱 標題 數據類型 說明 PID 成績編號 自動 長整 主鍵。不同年級的學生用不同的原始成績事實表。：如 13 級的成績事實表為 13FactPerformance 表 EID 統考編號 數字 長整 DimExam 表主鍵。選擇一個名稱也就確定了時間、年級、學期 CourseName 學科 文本 8 為學科名稱表： CourseNameTable 主鍵 SID 學號 數字 長整 學號。 DimStudent 表主鍵 ClassID 班 號 數字 字節 為數字形式，如“ 3” 為第 3班 PrimeScore 原始分 數字 單精 原始分（ 100 分制） StandardScore 標準分 數字 單精 T 標準分 PercentileRank 百分等級 數字 單精 百分等級 表 32 高粒度的 匯總成績事實表 (GatherPerformance) 字段名稱 標題 數據類型 說明 CPID ID 自動 長整 主鍵。同一考試不同學科匯總數據 ID EID 統考編號 數字 長整 DimExam 表主鍵。選擇一個名稱也就確定了時間、年級、學期 CourseName 學科 文本 8 為學 科名稱表： CourseNameTable 主鍵 ClassID 班 號 數字 字節 為數字形式，如“ 3”為第 3班，“ 0”為全校數據，“ 100”為同類學校數據 Num 參考人數 數字 長整 參考人數 ， 1為無效數據 Deviation 標準差 數字 單精 標準差 ， 1為無效數據 Average 平均分 數字 單精 平均分 ExcellentRate 優生率 數字 單精 優生率 PassingRate 及格率 數字 單精 及格率 WeakRate 低差率 數字 單精 低差率 Frequency90 90 分段 數字 長整 90 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency80 80 分段 數字 長整 80 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency70 70 分段 數字 長整 70 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency60 60 分段 數字 長整 60 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency50 50 分段 數字 長整 50 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency40 40 分段 數字 長整 40 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency30 30 分段 數字 長整 30 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency20 20 分段 數字 長整 20 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency10 10 分段 數字 長整 10 分段人數 ， 1為無效數據 Frequency0 個位段 數字 長整 個位分段人數 ， 1為無效數據 Comment 說明 文本 50 說明 從以上事實表中可以看出，為了提高性能，我們適當地引入了冗余，進行了反規范化處理，把一些計算量、聚合值也存儲了起來。 維度表設計 維表設計的一大問題是如何處理 漸變維度（ SCDs， Slowly changing dimensions） 。 一般 漸變維度 的處理方法有三種： [1]． 改寫屬性，快速而簡單，缺點是丟失歷史 。 [2]． 添加新的維度行；可以加生效或截止日期 。雖然可以 準確跟蹤歷史 但 是加速維度表的膨脹，也不能將新舊歷史聯系起來 。 23 [3]． 添加維度列，可以有效跟蹤新舊歷史 。 我們確定主要使用第三種方法，如增加了學生轉入編號、轉入時間、轉出編號、轉出時間等維度列。 同時針對本系統針對分數只能對各維度進行淺層次的比較分析，暫不進行數據挖掘，所以各維度表設計很精簡，有些維度只有名稱，直接設計入事實表中，以減少 表間的鏈接，提高性能。如“班級”，沒有專門的維度表，只在事實表中添加了“班級”維度列。還有“教師” 也是這樣，只在“班級 任課 ”表中直接添加“教師姓名”列。 主要 維度表設計如下： 表 33 統考 表（ Exam） 字段名稱 標題 數據類型 說明 EID 統考編號 自動 長整 主鍵 ExamName 統考名 文本 30 （ 10個字內）同年級不同學科為同一統考名。 ExamDate 開考日期 短日期 開考日期 ，如： 20xx58） Grade 年級 數字 字節 為數字形式，如“ 13”為 20xx 級學生（ 20xx年畢業） Term 學期 數字 字節 為數字形式，如“ 1”為第一學期，也就是七年級上期 Level 級別 數字 字節 1 為校級， 2為片區級， 3為區級， 4 為市級， 5 為省級 EState 進度 文本 10 考試項目建立進度標志。分為：新建，導入，檢查，匯總，完成 . Comment 說明 文本 50 說明 表 34 學生維度表（ Student） 字段名稱 標題 數據類型 說明 SID 學號 數字 長整 學號。要統一，每位學生三年只這一個學號。 Grade 年級 數字 字節 年級（如 13 級，指 20xx級學生， 20xx 年畢業的這一級） ClassID 班 號 數字 字節 班級編號（用數字， 1 為 1 班） StudentName 姓名 文本 10 學生姓名 Gender 性別 文本 2 性別（“男”，“女”） IsMark 計分 數字 字節 是否計成績。 1為要計成績 State 狀態 文本 20 狀態 .正常、畢業、中途轉入、休學后復學、借讀后回校、中途流失、中途轉出、休學、在外借讀、智力殘疾、病假 TransferInID 轉入編號 文本 20 轉入編號（默認為非轉學生，為“ 0”。轉學生，從外 轉入，為“ 1”；內部轉班，用原來的學號【 StudentID】作為轉入號） TransferInTime 轉入時間 短時期 轉入時間（默認為 Null，原班生）。 TransferOutID 轉出編號 文本 20 轉出編號（默認為在校生，為“ 0”。已轉學到外地，為“ 1”；內部轉班，用新的學號【 StudentID】作為轉出號） TransferOutTime 轉出時間 短時期 轉出時間（默認為 Null，為在校生）。 表 35 班級任課表（ ClassCourse） 字段名稱 標題 數據類型 說明 CCID 自動 長整 主鍵 Grade 年級 數字 字節 為數字形式，如“ 13”為 20xx 級學生（ 20xx 年畢業） Term 學期 數字 字節 為數字形式，如“ 1”為第一學期，也就是七年級上期 ClassID 班 號 數字 字節 為數字形式，如“ 3”為第 3班 CourseName 學科名 文本 8 CourseNameTable 表主鍵 Theac